鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個(gè)流程，即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱為長流程，生產(chǎn)的鋼稱為轉(zhuǎn)爐鋼，它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水，再由轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼；電爐流程稱為短流程，生產(chǎn)的鋼稱為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個(gè)主要流程，其在煉鋼方面的主要差別在于：1) 所用主要鋼鐵料不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水為主要原料，還有一般15%左右的廢鋼，近一年多時(shí)間，由于廢鋼價(jià)格低，噸鋼利潤較高為轉(zhuǎn)爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件，廢鋼消耗比例大幅提高，有的甚至高達(dá)40%，但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問題，解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問題是提高廢鋼比的關(guān)鍵；電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料，還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵，脫碳粒鐵、碳化鐵及復(fù)合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預(yù)熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學(xué)熱。3) 主要操作目標(biāo)不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時(shí)間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實(shí)現(xiàn)成份（碳、磷）及溫度的命中；電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下，在給定的時(shí)間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等，加鐵水等廢鋼替代品的情況下，也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術(shù)進(jìn)步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強(qiáng)度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動(dòng)化吹煉技術(shù)、不倒?fàn)t出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預(yù)處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負(fù)荷等措施，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化；通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化，通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低成本及負(fù)能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強(qiáng)化供能（包括強(qiáng)化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學(xué)熱；采用不開爐蓋及出鋼時(shí)仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù)，有效地減少非通電時(shí)間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù)，減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術(shù)的應(yīng)用，縮短冶煉周期，實(shí)現(xiàn)高效化生產(chǎn)，降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同，電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用，造成鋼中殘余元素含量高；鋼中氮含量不同，電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高，造成鋼中氮含量高。

廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料，隨著取締“地條鋼”和國家對環(huán)保的嚴(yán)格要求，各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前，我國電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開發(fā)高效、清潔的轉(zhuǎn)爐流程提高廢鋼比技術(shù)。目前，轉(zhuǎn)爐流程大生產(chǎn)中采用的提高廢鋼比的手段主要有：廢鋼預(yù)熱（鐵水包預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預(yù)熱等）、轉(zhuǎn)爐加入補(bǔ)熱劑（焦炭、焦丁、FeSi、SiC等）。但上述兩類提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足：前者需要專門的加熱設(shè)備，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價(jià)。此外，國外還開發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒有在大生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因此，如何在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，已成為亟須解決的關(guān)鍵共性難題。此外，單轉(zhuǎn)爐超40%的大廢鋼比技術(shù)也一直是冶金工作者關(guān)注的熱點(diǎn)課題。 轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍是一種在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比的技術(shù)。二次燃燒氧槍是在傳統(tǒng)煉鋼氧槍的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)合理的副孔，使主孔射出氧氣射流進(jìn)行脫碳反應(yīng)，利用副孔射出的氧氣射流與爐內(nèi)一氧化碳燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使轉(zhuǎn)爐自身熱量得到較充分利用，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管國內(nèi)外已對轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行了大量研究，且有的已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平，但目前國外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)模化應(yīng)用的報(bào)道很少，而國內(nèi)目前還未見該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用。因此，有必要對二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行深入研究并使其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文首先進(jìn)行了提高廢鋼比的轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用研究；在此基礎(chǔ)上，基于二次燃燒氧槍技術(shù)，研究者提出了一種廢鋼比超過40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過大生產(chǎn)試驗(yàn)，驗(yàn)證了其大生產(chǎn)應(yīng)用的可行性，為其大生產(chǎn)規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

汽化冷卻是采用軟化水以汽化的方式（充分利用了水汽化潛熱大的優(yōu)點(diǎn)）冷卻鋼鐵冶金設(shè)備并吸收大量的熱量從而產(chǎn)生蒸汽的裝置。其工作過程是，高溫?zé)煔馔ㄟ^汽化器（汽化煙道壁面），煙氣與汽化器存在著較大的溫差，發(fā)生熱傳遞， 高溫?zé)煔鈱⒆陨淼臒崃總鬟f給受熱面，同時(shí)自身溫度降低。受熱面另一側(cè)蒸發(fā)管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發(fā)，并在蒸發(fā)管內(nèi)形成了汽水混合物。由于水蒸氣的密度相對與水較小，在壓強(qiáng)的作用下蒸氣在蒸發(fā)管內(nèi)上升，通過上升管最終進(jìn)入汽包，經(jīng)過汽水分離，水蒸氣從汽包引出進(jìn)入蓄熱器存儲(chǔ)，最后送入蒸汽管網(wǎng)供生產(chǎn)生活使用。同時(shí)水下降到蒸發(fā)管底部重新進(jìn)入到汽化器的下聯(lián)箱內(nèi)，補(bǔ)充的水供給蒸發(fā)管內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)使用。如此反復(fù)循環(huán)，不斷冷卻高溫?zé)煔猓a(chǎn)生蒸氣。優(yōu)點(diǎn)（1）采用水冷卻時(shí)，一般用工業(yè)水，由于其硬度較高，所以管道易結(jié)垢， 結(jié)垢后傳熱系數(shù)變小，影響傳熱效果，同時(shí)使部分管道發(fā)生過熱燒壞。當(dāng)采用汽化冷卻時(shí)，一般用軟水可以避免結(jié)垢，從而可延長水冷管的使用壽命，減小檢修的工作量。（2）用工業(yè)水冷卻時(shí)，冷卻水全部排放掉，其帶走的熱量全部流失，未得到回收利用，采用汽冷方式，不但達(dá)到冷卻了煙氣的目的，而且可以產(chǎn)生蒸氣回收大量熱能供生產(chǎn)、生活方面使用，如果蒸氣質(zhì)量較好甚至可以用來發(fā)電， 極大的降低了煉鋼成本，有效的降低了能耗。同時(shí)也是貫徹治理三廢，綜合利用這一政策的部分措施。（3）從經(jīng)濟(jì)的角度來看，汽化冷卻省水省電，綜合投資費(fèi)用較少，而且返本較水冷快。

氧槍是將高壓高純度氧氣以超音速速度吹入轉(zhuǎn)爐內(nèi)金屬熔池上方，并帶有高壓水冷卻保護(hù)系統(tǒng)的管狀設(shè)備。又叫噴槍。它是氧氣頂吹煉鋼的重要設(shè)備優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐安裝現(xiàn)場營口制作。在吹煉過程中，氧槍不但要承受火點(diǎn)2500℃左右的高溫區(qū)的熱輻射，還要承受鋼和渣激烈的沖刷，工作條件十分惡劣。因此氧槍要有牢固的金屬結(jié)構(gòu)和強(qiáng)水冷系統(tǒng)，以保證它能耐受高溫、抗沖刷侵蝕和抵抗振動(dòng)。氧槍最先應(yīng)用于平爐煉鋼爐頂吹氧，1952年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法問世，氧槍成為它的關(guān)鍵設(shè)備。此后，氧槍的應(yīng)用范圍又?jǐn)U大到電弧爐和鋼包精煉爐等領(lǐng)域；功能也從單一噴吹氧氣發(fā)展到兼能噴吹造渣粉劑、燃燒粉劑的復(fù)合氧槍以及具有二次燃燒功能的分流式或雙流式多層氧槍。氧槍對吹煉的影響作用是通過氧氣射流流股與熔池的相互作用來實(shí)現(xiàn)的，而這種作用主要取決于射流到達(dá)熔池表面時(shí)的速度大小及其分布，因此氧槍噴頭的各項(xiàng)工藝參數(shù)的尋優(yōu)與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)非常重要。應(yīng)用領(lǐng)域：氧槍主要應(yīng)用在鋼鐵行業(yè)、冶金行業(yè)等。氧槍，是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中的主要工藝設(shè)備之一，其性能特征直接影響到冶煉效果和吹煉時(shí)間，從而影響到鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量。